Текущая версия на 14:44, 18 декабря 2016

Эндокринология – наука о функциях и строении желёз внутренней секреции, которая также изучает продукты, синтезируемые ими (гормоны), и принципы их воздействия на живой организм. По определению учёных, данное в начале 20-ого века, в человеческом теле происходит выработка особых биохимических веществ - гормонов, с греческого языка слово «гормон» переводится как возбуждающий или стимулирующий. Гормоны синтезируются внутренними железами организма (железами внутренней секреции) и попадают в системный кровоток для воздействия на другие структуры организма (органы, ткани). В середине 20-ого столетия наука ещё не знала, как именно взаимодействовали те или иные гормоны с органами и тканями, поскольку о существовании клеточных рецепторов никто не знал.

Функции гормонов

Учёные ранее предполагали, что практически все гормоны синтезируются определёнными железами, к примеру, щитовидной и прочими, в целях воздействия на органы-мишени. Основные функции гормонов – контроль постоянства среды, поддержание процессов метаболизма, репликация ДНК, синтез ферментов, трансформация биологических веществ, взаимодействие с энергией. В дальнейшем были предложены основные постулаты, в которых описывалось множество форм межклеточной передачи информации у живых организмов. Гормоны относятся к различным классификациям молекул организма. На данный момент установлено, что почти все клетки и ткани в живом организме синтезируют гормональные вещества, или имеют чувствительность к ним. Подобная система эндокринной регуляции, проявляющая свои функции при взаимодействии с ЦНС и иммунной системой, передаёт всем органам и тканям полную информацию о внешних воздействиях, которая нужна для сохранения постоянства среды, функциональности и приспосабливаемости организма. Основные принципы эндокринологии были получены с помощью достижений науки, а именно в области биологии и генетики. При подключении к работе биологов и генетиков, учёные-эндокринологи смогли полностью объяснить этапы выработки гормонов, их влияние на организм и возможное взаимодействие, при этом основные представления об эндокринной системе не изменились – совместное действие различных систем и поддержание системного и локального гомеостаза. Во время проведения основных исследований гормоны идентифицировали по принципу «замещения – удаления». У здоровых особей различных животных проводилась эктомия желёз внутренней секреции, а эктомированные железы подвергались переработке и экстрагированию для получения гормональных веществ. Нормализация функций, потерянных после эктомии желёз, отмечалась после введения животному гормонов, полученных в результате экстрагирования. В подобных экспериментах было открыто множество гормонов. В середине 19-ого века учёный по фамилии Бертольд выявил первые данные, которые подтверждали теорию гормонального контроля. Во время эксперимента с петухами наблюдался рост гребня птиц, подвергшихся кастрации, после повторной пересадки яичек. Так как имплантат был лишен иннервации, Бертольд установил, что сами семенники вырабатывают неизвестное на тот момент вещество, участвующее в развитии мужских половых признаков. Теория гомеостаза была выдвинута учёным по фамилии Бернард, в которой рассказывалось о способности печени вырабатывать глюкозу в общий кровоток: «Гомеостаз необходим для существования любого живого организма» (Бернард, 1957). О трудах Бернарда узнали другие учёные – Старлинг и Бейлисс. Случилось это в то время, когда они предложили теорию, обуславливающую влияние секретина на организм животных, тогда же и появился термин «гормон». Далее Кеннон отметил, что для того, чтобы достигнуть состояния гомеостаза необходимо одновременно задействовать несколько биохимических процессов. Гормоны, которые выделяются железами внутренней секреции, могут иметь стопроцентную активность (например, кортизол) или могут иметь необходимость в активации за счёт дальнейшей трансформации, к примеру, преобразование тироксина в трийодтиронин, тестостерона в дигидротестостерон при помощи специфических ферментов. Трансформация гормонов путём фосфорилирования либо путём прикрепления липидов может быть необходима для придания гормону гидрофильных или липофильных свойств (в зависимости от местоположения гормона). Так как гормоны способны воздействовать дистанционно, были сформированы особые системы транспортировки, возникшие эволюционным путём. Многие стероиды эндогенного происхождения имеют особые виды белков, обеспечивающих гидрофильность этих гормонов (андрогены образуют связь с ГСПГ – глобулинсвязывающим половым гормоном и альбумином). Имеется большая группа белков, которые связывают инсулиноподобный фактор роста 1 и 2 и переносят их к области их приложения. Скорость выработки некоторых гормонов варьируется. Их уровень в крови также постоянно меняется, что обуславливается неравномерной продукцией и изменениями метаболических процессов. Например, содержание инсулина в крови варьируется каждые несколько минут и зависит от приёма пищи и её состава. Несущественные отклонения инсулина зачастую зависят от баланса мышечной массы и массы жировой клетчатки. Содержание соматотропного гормона в крови меняется зигзагообразно на протяжении суток и определяется особенностями рациона, а также количеством сна. Показатели гонадотропных гормонов (ФСГ и ЛГ) и половых гормонов (таких как, прогестерон и эстроген) у женщин изменяются циклически в зависимости от периода менструального цикла длительностью 28-30 дней; помимо этого, содержание лютеинизирующего гормона меняется ритмически каждые 90-120 минут на протяжении дня. Уровни кортизола и АКТГ обычно таким же образом колеблются на протяжении суток (повышенная концентрация этих гормонов отмечается утром, а сниженные – ближе к ночи). Нарушения циклов выработки кортизола и АКТГ может вызвать нарушения менструального цикла и сбой работы репродуктивной системы в целом.

Важность гормонов

Для определения импульса на клетках-мишенях расположены специфические рецепторы, распознающие биохимический код (первичный посредник) и активирующие каскад биохимических процессов, меняющих функциональность клеток (к примеру, изменения синтеза белков). Рецепторные белки, как правило, расположены на внешней стороне клеточной оболочки и внутри самой клетки (в ядре или вне его). Данные рецепторы являются частью одного регуляционного механизма, а гормональный импульс, проникающий внутрь клетки, может трансформироваться в зависимости от степени схожести к лиганду. Эндоцитоз рецепторов способствует освоению внешних структур рецепторов, расположенных на поверхности, что в дальнейшем приводит к расформированию связи рецепторов и гормонов, а также к снижению силы воздействия последних. Уменьшение чувствительности приводит к изменениям сходства рецепторов и лиганд из-за процессов фосфорилирования (например, это происходит с адреналином). Главные сигнальные пути регуляционных функций гормонов используются для стимуляции разнообразных процессов, происходящих внутри клетки. Рецепторы, которые участвуют в гормональном взаимодействии: тирозинкиназные, цитокиновые, ядерные, ионные каналы, рецепторы, сопряжённые с G-белками.